Como as Células Percebem o Meio Externo

Um estudo internacional revelou que as células exploram o meio extracelular mediante um processo de detecção espacial em escala nanométrica. De acordo com o novo estudo, o processo pelo qual as células são capazes de perceber seu ambiente é regulado pela detecção de forças e a precisão com que elas conseguem este feito é "nanométrica". Ao aderir aos seus ligantes (geralmente moléculas), as células aplicam uma força que podem detectar. Como esta força depende da distribuição espacial dos ligantes, isso permite que as células percebam o seu entorno.

Um estudo liderado pela equipe do Dr. Pere Roca-Cusachs, principal pesquisador do Instituto de Bioengenharia da Catalunha (IBEC) e professor da Universidade de Barcelona (UB) revelou que as células exploram o meio externo mediante um processo de detecção espacial em escala nanométrica. De acordo com novo estudo, publicado esta semana na revista Nature, o processo pelo qual as células são capazes de perceber seu ambiente é regulado pela detecção de forças e a precisão com que elas conseguem este feito é "nanométrica".
Ao aderir aos seus ligantes (geralmente moléculas), as células aplicam uma força que podem detectar. Como esta força depende da distribuição espacial dos ligantes, isso permite que as células percebam o seu entorno. Um ligante é uma substância (geralmente uma molécula pequena) que forma um complexo com uma biomolécula. Pere Roca-Cusachs comparou este processo com "reconhecer o rosto de alguém no escuro, apalpando-o com uma mão, ao invés de ver a pessoa."
A interação entre células e seus ligantes ou microambiente celular é essencial para manter a função de qualquer tecido e, de fato, a detecção de mudanças no ambiente celular é essencial em qualquer cenário onde haja remodelação de tecidos, como o desenvolvimento embrionário, a proliferação de tumores ou o processo de cicatrização de ferimentos.
Com este conhecimento mais integrado de como a célula detecta seu ambiente, os pesquisadores do IBEC verificaram que, modificando as condições do ambiente celular - rigidez e distribuição dos ligantes que formam a matriz extracelular - a resposta de adesão da célula pode ser controlada e até mesmo definir uma faixa em que a célula adere e fora da qual não adere.
Este resultado, diz Roca-Cusachs, pode ser especialmente relevante nos processos tumorais, dado que é amplamente aceito que maior rigidez está relacionada à maior ativação de oncogenes.
Para realizar o trabalho, os pesquisadores desenvolveram substratos de gel suave em que incorpora um padrão de nanoesferas de ouro revestidas com uma proteína, permitindo-lhes controlar a separação.
A célula reconhece essas nanoesferas como um ligante e, portanto, pode ser medida de que maneira as células modulam a distribuição das forças e o número de ligantes aos quais elas aderem como função da densidade. 
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